Java Optional：優雅處理空值的藝術

作者：禿頭老W 2025-02-27 09:39:56

Optional類是Java 8引入的一個重要特性，它提供了一種更加優雅和安全的方式來處理可能為null的對象。通過合理使用Optional，我們可以有效減少空指針異常的發生，使代碼更加健壯和易于維護。

在Java編程中，空指針異常（NullPointerException）是開發者經常遇到的一個“坑”。為了更加優雅地處理可能為null的對象，Java 8引入了Optional類。Optional是一個可以包含也可以不包含非null值的容器對象，它提供了一種更好的方式來處理可能為null的對象，避免直接使用null值導致的空指針異常。

1.基礎用法

創建Optional對象

使用Optional.of(T value)：如果value為null，則拋出NullPointerException。
使用Optional.ofNullable(T value)：允許value為null。

Optional<String> optionalString1 = Optional.of("Hello, World!");
Optional<String> optionalString2 = Optional.ofNullable(null); // 不拋出異常

獲取值

使用get()：如果Optional對象包含值，則返回該值，否則拋出NoSuchElementException。
使用orElse(T other)：如果Optional對象包含值，則返回該值，否則返回other。

String result1 = optionalString1.get(); // 返回 "Hello, World!"
String result2 = optionalString2.orElse("Default Value"); // 返回 "Default Value"

檢查值是否存在

使用isPresent()：如果Optional對象包含值，則返回true，否則返回false。
使用ifPresent(Consumer consumer)：如果Optional對象包含值，則執行給定的操作。

boolean isPresent = optionalString1.isPresent(); // 返回 true
optionalString1.ifPresent(value -> System.out.println(value)); // 輸出 "Hello, World!"

2.高階用法

轉換值

使用map(Function mapper)：如果Optional對象包含值，則對其應用給定的函數，返回包含結果的Optional對象。

Optional<Integer> optionalLength = optionalString1.map(String::length); // 返回 Optional[13]

平坦化Optional

使用flatMap(Function> mapper)：如果Optional對象包含值，則對其應用給定的函數，并返回結果Optional對象；如果結果為null，則返回一個空的Optional對象。

Optional<String> optionalUpperCase = optionalString1.flatMap(value -> Optional.ofNullable(value.toUpperCase())); // 返回 Optional["HELLO, WORLD!"]

過濾值

使用filter(Predicate predicate)：如果Optional對象包含的值滿足給定的謂詞條件，則返回該Optional對象；否則返回一個空的Optional對象。

Optional<String> optionalFiltered = optionalString1.filter(value -> value.contains("World")); // 返回 Optional["Hello, World!"]
Optional<String> optionalFilteredEmpty = optionalString1.filter(value -> value.contains("Java")); // 返回 Optional.empty()

自定義默認值

使用orElseThrow(Supplier exceptionSupplier)：如果Optional對象不包含值，則拋出由給定的Supplier提供的異常。

try {
    String result3 = optionalString2.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is missing!"));
} catch (IllegalArgumentException e) {
    System.out.println(e.getMessage()); // 輸出 "Value is missing!"
}

代碼示例匯總

import java.util.Optional;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
public class OptionalExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 基礎用法
        Optional<String> optionalString1 = Optional.of("Hello, World!");
        Optional<String> optionalString2 = Optional.ofNullable(null);
        String result1 = optionalString1.get(); // 獲取值
        String result2 = optionalString2.orElse("Default Value"); // 使用默認值
        boolean isPresent = optionalString1.isPresent(); // 檢查值是否存在
        optionalString1.ifPresent(value -> System.out.println(value)); // 如果存在，執行操作
        // 高階用法
        Optional<Integer> optionalLength = optionalString1.map(String::length); // 轉換值
        Optional<String> optionalUpperCase = optionalString1.flatMap(value -> Optional.ofNullable(value.toUpperCase())); // 平坦化Optional
        Optional<String> optionalFiltered = optionalString1.filter(value -> value.contains("World")); // 過濾值
        try {
            String result3 = optionalString2.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Value is missing!")); // 自定義默認值（拋出異常）
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

3.小結

Optional類是Java 8引入的一個重要特性，它提供了一種更加優雅和安全的方式來處理可能為null的對象。通過合理使用Optional，我們可以有效減少空指針異常的發生，使代碼更加健壯和易于維護。希望本文能幫助你更好地理解和應用Optional。

責任編輯：武曉燕來源： JAVA充電